Поверхневі акустичні хвилі
Типове ПАР пристрій, в основі якого застосовується зустрічно-гребінчастий перетворювач. що використовується в якості смугового фільтра [1]. Поверхнева хвиля генерується зліва через додаток змінної напруги через провідники, виготовлені друкарським способом. При цьому електрична енергія перетворюється в механічну. Рухаючись по поверхні механічна високочастотна хвиля змінюється. Праворуч - прийомні доріжки знімають сигнал, при цьому відбувається зворотне перетворення механічної енергії в змінний електричний струм, через навантажувальний резистор.
Поверхневі акустичні хвилі (ПАР) - пружні хвилі. поширюються уздовж поверхні твердого тіла або уздовж кордону з іншими середовищами. ПАР поділяються на два типи: з вертикальною поляризацією і з горизонтальною поляризацією (хвилі Лява).
До найбільш часто зустрічається окремих випадків поверхневих хвиль можна віднести наступні:
- Хвилі Релея (або релєєвського), в класичному розумінні поширюються уздовж кордону пружного півпростору з вакуумом або досить розрідженій газовим середовищем.
- Затухаючі хвилі релєєвського типу на кордоні твердого тіла з рідиною.
- Незатухаюче хвиля з вертикальною поляризацією. біжить по кордоні рідини і твердого тіла
- Хвиля Стоунлі. поширюється уздовж плоскої межі двох твердих середовищ, модулі пружності та щільності яких не сильно розрізняються.
- Хвилі Лява - поверхневі хвилі з горизонтальною поляризацією (SH типу), які можуть поширюватися в структурі пружний шар на пружному півпросторі.
Хвилі Релея. теоретично відкриті Релєєм в 1885 році [2]. можуть існувати в твердому тілі поблизу його вільної поверхні, що межує з вакуумом. Фазова швидкість таких хвиль спрямована паралельно поверхні, а коливаються поблизу неї частки середовища мають як поперечну, перпендикулярну поверхні, так і подовжню складові вектора зміщення. Ці частинки описують при своїх коливаннях еліптичні траєкторії в площині, перпендикулярній поверхні і проходить через напрямок фазовоїшвидкості. Зазначена площину називається сагітальній. Амплітуди поздовжніх і поперечних коливань зменшуються в міру віддалення від поверхні вглиб середовища по експоненціальним законами з різними коефіцієнтами загасання. Це призводить до того, що еліпс деформується і поляризація далеко від поверхні може стати лінійної. Проникнення хвилі Релея в глибину звукопровода становить величину порядку довжини поверхневої хвилі. Якщо хвиля Релея збуджена в п'єзоелектрик. то як всередині нього, так і над його поверхнею у вакуумі буде існувати повільна хвиля електричного поля, викликана прямим п'єзоефектом.
Застосовуються в сенсорних дисплеях з поверхневими акустичними хвилями. [3] [немає в джерелі 1920 днів]
Затухаючі хвилі релєєвського типу
Затухаючі хвилі релєєвського типу на кордоні твердого тіла з рідиною.
Незатухаюче хвиля з вертикальною поляризацією
Незатухаюче хвиля з вертикальною поляризацією. біжить по кордоні рідини і твердого тіла зі швидкістю звуку в даному середовищі.
Хвиля Стоунлі. поширюється уздовж плоскої межі двох твердих середовищ, модулі пружності та щільності яких не сильно розрізняються.
Хвилі Лява - поверхневі хвилі з горизонтальною поляризацією (SH типу), які можуть поширюватися в структурі пружний шар на пружному півпросторі.
Поверхневі акустичні хвилі в п'єзоелектрик
Поверхневі акустичні хвилі в п'єзоелектрик (лінійна середа) повністю характеризуються рівняннями для зсувів Ui і потенціалу φ [4]:
де T. S - тензори напружень і деформацій; E. D - вектори напруженості і індукції електричного поля; C. e. ε - тензори модулів пружності, п'єзомодуль і діелектричної проникності відповідно; ρ - щільність середовища.